2000年地球仪存世量：原来5000年前人类就已经在使用天平了

2000年地球仪存世量：原来5000年前人类就已经在使用天平了17世纪中叶，法国数学家洛贝尔发明了摆动托盘天平，是对古老的吊式天平的重大改进。这被称为人类历史上真正现代意义上的实验天平。今天，托盘天平仍在被广泛使用。 随着人类文明的不断发展，化学分析变成一种成熟的实验手段，由于研究需要，人们对天平的研究和改进也日益发展。

电子天平如今是我们常见的计量仪器，但你有想过电子天平是如何诞生的吗？从世界上的第一台称重装置，到我们今天广泛使用的电子天平之间，都发生了什么？电子天平与传统天平在原理上有什么不同吗？这篇文章我们就来简要介绍一下。

人类使用天平称量物体质量的历史可以追溯到5000年以前。在古埃及金字塔中，有一幅壁画中清晰的记录了人们通过等臂的杠杆装置获得等质量物品的称量过程，这时迄今为止发现的关于天平的最早记录。

公元前500年，古罗马帝国出现杆秤。在中国，春秋战国时期就已经开始使用一种精致的木衡来做黄金的称重。三国时期，中国也发明了杆秤。

随着人类文明的不断发展，化学分析变成一种成熟的实验手段，由于研究需要，人们对天平的研究和改进也日益发展。

17世纪中叶，法国数学家洛贝尔发明了摆动托盘天平，是对古老的吊式天平的重大改进。这被称为人类历史上真正现代意义上的实验天平。今天，托盘天平仍在被广泛使用。

随后，罗宾逊在19世纪20年代设计和制造了分析天平；1866年，波尔·邦格设计制造了短横梁分析天平；1870年，德国的赛多利斯设计制造了第一台铝制短横梁分析天平，并成立了赛多利斯公司。1945年，欧莱德·梅特勒发明了首台单程盘替代法天平。到上世纪后期开始，电子天平逐渐替代了机械天平。

从杠杆称重到托盘天平，从托盘天平到电子天平，天平的结构越来越精巧，功能越来越丰富，使用却越来越简单。如今被广泛使用的电子天平，称重时不再需要测量砝码的重力，而是采用电磁力与被测物体的重力相平衡的原理来测量的。

上图简单示意了电子天平称重传感器的工作原理。秤盘通过支架连杆与一线圈相连，线圈置于固定的磁钢之中，当线圈通电时，线圈产生的电磁力与磁钢磁力作用，产生向上的作用力。这个作用力与秤盘中物体向下的重力达到平衡时，线圈中通入的电流与该物体的重力成正比。此时，根据电流的大小可计算出被称物体的重量。通过天平的微处理系统，电流在测量电阻Rm上的电压值通过滤波器、模/数转换器送入微处理器，进行数据处理，最后由显示器自动显示出被称物质量数值。

相比传统的机械天平，电子天平的性能更稳定，灵敏度更高，借助现代的智能电子电路系统，电子天平的功能也在称重之外有了更多的延伸。比如，很多电子天平都具有计数、去皮重、超载显示、故障报警、国际单位转换等功能，还可以与计算机、打印机连接，自动化输出测量数据，这都是机械天平无法比拟的优势。